文献综述
一 文献综述与调研报告：（阐述课题研究的现状及发展趋势，本课题研究的意义和价值、参考文献）
Heusler合金具有非常丰富的物理特性，蕴藏着多种应用功能，是目前凝聚态物理和材料科学领域探索和开发新型功能材料的热点材料体系之一。Heusler型合金是一种高度有序的金属间化合物，具有立方L21结构，空间群为Fm3m，一般化学分子式为X2YZ。所谓高度有序的结构，是指多种原子按照一定的晶格点阵，各自占据自己的特有位置所形成的高化学有序结构。在冶金学上，Heusler合金属于beta;相合金。如果忽略原子种类的差别可以看到这一结构是体心立方排列。计入原子种类后，我们看到X原子占据体心结构的顶角位置。另外两种原子分别交叉占据相邻八个体心单元的体心位置，各自形成四面体结构，这就是传统Heusler合金的L21结构。广义而言，Heusler合金可以看成由四个面心立方结构的亚晶格沿对角线四分之一相互交叉而成。严格上说，Heusler合金不应称之为合金，而应为金属间化合物。但由于历史原因，习惯上我们仍然不严格地称之为合金。
1.现状及趋势
形状记忆合金作为一种新型的功能材料，在一定的条件下可发生形状恢复，产生宏观应变和恢复力。自1960年美国海军实验室Buchler等人首先发现形状记忆效应以来[1]，形状记忆合金引起世界各国学者的瞩目，经过近半个世纪的研究，目前在基础研究和应用开发研究方面，取得了巨大的成就，并已经在航空、航天、工程、医学等领域被广泛应用[2～4]。
Ni2MnGa合金属于铁磁性形状记忆合金，与其它形状记忆合金及磁致伸缩材料相比，具有强铁磁性、大磁致伸缩、温控和磁控形状记忆效应。传统的形状记忆合金，如TiNi基、Fe基、Cu基合金等,虽然具有较大的可逆恢复应变和大的恢复力，但由于其受温度场驱动，其响应频率较低（为1Hz）[5]。与形状记忆合金相比，电致和磁致伸缩材料虽具有较高的响应频率（约1000Hz），但可逆应变量较小，应变最大的磁致伸缩材料Terfenol-D所能达到的最大应变量也只有0.17%[6]，而且脆性较大，不能满足工程应用中对驱动部件的性能要求。这是由于电致和磁致伸缩材料的应变机理在于当外加电场或磁场作用下，其磁畴的自发磁化矢量方向会转向外加磁场方向，导致晶格畸变[7]，产生宏观变形。铁磁性形状记忆合金Ni2MnGa的磁控形状记忆效应的响应频率接近压电陶瓷，输出应变和应力接近温控形状记忆合金。Ni2MnGa晶体77K时在[001]方向，施加仅2MPa的预应力即可产生5%的温控可回复应变，已接近TiNi合金的可回复应变量（6%～8%），非化学计量的Ni2MnGa晶体室温条件下在[001]方向，478kA/m（6kOe）外磁场可诱发产生0.31%的应变，远远超过巨磁致伸缩材料Terfenol-D输出应变0.17%的水平。由于Ni2MnGa晶体在磁场控制下表现出的大输出应变和应力，以及响应频率快和可精确控制的综合特性，使其可能在声纳、线性马达、振动和噪声控制、微位移器、微波器件、机器人和智能结构等领域有重要应用，成为未来的新一代驱动器和传感器材料。
Ni2MnGa合金的结构早在其磁致应变被发现前的1984年就得到了确认，Webster等证明标准化学计量比Ni2MnGa合金是Heusler合金的一种，其高温母相为L21结构，低温马氏体相为四方结构。自从1996年Ullakko[8]等发现Ni2MnGa单晶具有0. 2%的磁致应变以来,NiMnGa合金的磁致应变量不断得到突破。2000年，Murray等发现对于5M结构Ni47.4Mn32.1Ga20.5单晶，施加1MPa的压应力使其变成单变体，然后在室温获得了高达6%的磁致应变，接近理论极限值[9]；2002年，Sozinov等利用室温是7M正交结构马氏体的Ni48.8Mn29.7Ga21.5单晶合金，在小于1T的磁场驱动下获得9.5%的应变，接近理论最大值10.66%[10]。同时，针对多晶NiMnGa合金磁致应变的研究工作也在不断展开[11，12]，并在多晶Ni49.6Mn28.4Ga22合金中获得了4%的应变[11]。目前，具有5M和7M结构马氏体NiMnGa合金的磁致应变量已经接近理论极限值，只有非调制结构马氏体NiMnGa合金的磁致应变量距离理论值相差甚远，这可能是因为非调制结构马氏体的再取向应力比调制型马氏体的高一个数量级所致。Jiang等的研究表明，在非调制结构马氏体的NiMnGa单晶中可望获得高达15%的磁致应变[13]。2.意义和价值
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